土力学-河海课后习题答案Word文档格式.doc
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自由水可以分为哪两种?
1-9什么叫重力水?
它有哪些特征?
1-10土中的气体以哪几种形式存在?
它们对土的工程性质有何影响?
1-11什么叫的物理性质指标是怎样定义的?
其中哪三个是基本指标?
1-12什么叫砂土的相对密实度?
有何用途?
1-13何谓粘性土的稠度?
粘性土随着含水率的不同可分为几种状态?
各有何特性?
1-14何谓塑性指数和液性指数?
1-15何谓土的压实性?
土压实的目的是什么?
1-16土的压实性与哪些因素有关?
何谓土的最大干密度和最优含水率?
1-17土的工程分类的目的是什么?
1-18什么是粗粒土?
什么叫细粒土?
习题1
1-1有A、B两个图样,通过室内实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示,试绘出它们的粒径分布曲线并求出和值。
A土样实验资料(总质量500g)
粒径d(mm)
5
2
1
0.5
0.25
0.1
0.075
小于该粒径的质量(g)
500
460
310
185
125
75
30
B土样实验资料(总质量30g)
0.05
0.02
0.01
0.005
0.002
0.001
28.8
26.7
23.1
15.9
5.7
2.1
1-2从地下水位以下某粘土层取出一土样做实验,测得其质量为15.3g,烘干后质量为10.6g,土粒比重为2.70,求试样的含水率、孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。
1-3某土样的含水率为6.0%密度为1.60,土粒比重为2.70,若设孔隙比不变,为使土样完全饱和,问100土样中应该加多少水?
1-4有土料1000g,它的含水率为6.0%,若使它的含水率增加到16.0%,问需要加多少水?
1-5有一砂土层,测得其天然密度为1.77,天然含水率为9.8%,土的比重为2.70,烘干后测得最小孔隙比为0.46,最大孔隙比为0.94,试求天然孔隙比e、饱和含水率和相对密实度D,并判别该砂土层处于何种密实状态。
1-6今有两种土,其性质指标如下表所示。
试通过计算判断下列说法是否正确?
1.土样A的密度比土样B的大;
2.土样A的干密度比土样B的大;
3.土样A的孔隙比比土样B的大;
性质指标土样
A
B
含水率(%)
15
6
土粒比重
2.75
2.68
饱和度(%)
50
30
1-7试从定义证明:
⑴干密度
⑵湿密度
⑶浮密度
1-8在图中,A土的液限为16.0%,塑限为13.0%;
B土的液限为24.0%,塑限为14.0%,C土为无粘性土。
图中实线为粒径分布曲线,虚线为C土的粗粒频率曲线。
试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。
1-9某碾压土坝的土方量为20万方,设计填筑干密度为1.65。
料的含水率为12.0%,天然密度为1.70,液限为32.0%,塑限为20.0%,土粒比重为2.72。
问:
⑴为满足填筑土坝需要,料场至少要有多少方土料?
⑵如每日坝体的填筑量为3000,该土的最优含水率为塑限的95%,为达到最佳碾压效果,每天共需要加多少水?
⑶土坝填筑的饱和度是多少?
第二章
思考题2
2-1土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种?
怎么定义?
2-2何谓自重应力,何谓静孔隙水应力?
计算自重应力应注意些什么?
2-3何谓附加应力,空间问题和平面问题各有几个附加应力分量?
计算附加应力时对地基做了怎样的假定?
2-4什么叫柔性基础?
什么叫刚性基础?
这两种基础的基底压力有何不同?
2-5地基中竖向附加应力的分布有什么规律?
相邻两基础下附加应力是否会彼此影响?
2-6附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致,为什么?
2-7什么是有效应力?
什么是孔隙应力?
其中静孔隙应力如何计算?
2-8你能熟练掌握角度法和叠加原理的应用吗?
会计算各种荷载条件下地基中任意点的竖向附加应力吗?
习题2
2-1如图所示为某地基剖面图,各土层的重度及地下水位如图,试求土的自重应力和静孔隙水应力,并绘出它们的分布图。
2-2如图所示为一矩形基础,埋深1m,上部结构传至设计地面标高处的荷载为P=2106,荷载为单偏心,偏心矩为e=0.3m,试求基底中心O,边点A和B下4m深处的竖向附加应力。
2-3甲乙两个基础,它们的尺寸和相应位置及每个基底下的基底净压力如图所示,试求甲基础O点下2m深处的竖向附加应力(图中尺寸以米计)。
2-4某挡土墙建于如图所示的地基上,埋深2m,尺寸如图所示(图中的尺寸以米计)。
墙受上部竖向荷载和墙身自重为=1000,其作用位置距墙前趾A点为3.83m,墙背受有总水平推力=350,其作用点距墙底为3.5m。
(不计墙后填土的影响)试求:
⑴M,N点处的竖向自重应力;
⑵M,N点处的竖向附加应力
2-5某矩形基础长宽分别为3m和2m,基础剖面和地基条件如图所示,试求基础中点O及其以下点M和N的自重应力、竖向附加应力以及静孔隙水应力(图中尺寸以米计)
第三章
思考题3
3-1何谓达西定律,达西定律成立的条件有哪些?
3-2实验室内测定渗透系数的方法有几种?
它们之间又什么不同?
3-3流网有什么特征?
3-4渗透变形有几种形式?
各有什么特征?
3-5什么是临界水力梯度?
如何对其进行计算?
3-6孔隙水应力在静水条件下和在稳定渗流作用下有什么不同?
如何利用流网确定渗流作用的孔隙水压力。
3-7根据达西定律计算出的流速和土水中的实际流速是否相同?
为什么?
3-8拉普拉斯方程是由哪两个基本定律推导出的?
你认为土的透水系数是各向同性的吗?
习题3
3-1图为一简单的常水头渗透试验装置,试样的截面积为120,若经过10秒。
由量筒测得流经试样的水量为150,求试样的渗透系数。
3-2某无粘性土的粒径分布曲线如1-28曲线所示,若该土的孔隙率n=30%,土粒比重=2.65,试问当发生渗透变形时,该土应属何种类型的土?
其临界水力梯度为多少(用细粒含量法判别)?
]
3-3如图1-29中的曲线C为一无粘性土的粒径分布图和粒组频率曲线(虚线所示)。
试判别该土的发生渗透变形时是属何种类型的土?
若土的孔隙率为36%,土粒的比重为2.65,则该土的临界水力梯度多大?
3-4资料同3-3,试求:
⑴图3-27中b点的孔隙水应力(包括静止孔隙水应力和超孔隙水应力)和有效应力;
⑵地表面5-6处会不会发生流土现象?
3-5有一粘土层位于两沙层之间,其中沙层的湿重度=17.6,饱和重度,粘土层的饱和重度,土层的厚度如图所示。
地下水位保持在地面以下1.5m处,若下层砂层中有承压水,其测压管水位高出地面3m,试计算:
⑴粘土层内的孔隙水应力及有效应力随深度的变化并绘出分布图(假定承压水头全部损失在粘土层中);
⑵要使粘土层发生流土,则下层砂中的承压水引起的测压管水位应当高出地面多少米?
第四章
思考题4
4-1引起土体压缩的主要原因是什么?
4-2试述土的各压缩性指标的意义和确定方法。
4-3分层总和法计算基础的沉降量时,若土层较厚,为什么一般应将地基土分层?
如果地基土为均质,且地基中自重应力和附加应力均为(沿高度)均匀分布,是否还有必要将地基分层?
4-4分层总和法中,对一软土层较厚的地基,用或计算各分层的沉降时,用哪个公式的计算结果更准确?
4-5基础埋深d〉0时,沉降计算为什么要用基底净压力?
4-6地下水位上升或下降对建筑物沉降有没有影响?
4-7工程上有一种地基处理方法——堆载预压法。
它是在要修建建筑物的地基上堆载,经过一段时间之后,移去堆载,再在该地基上修建筑物。
试从沉降控制的角度说明该方法处理地基的作用机理。
4-8土层固结过程中,孔隙水压力和有效应力是如何转换的?
他们间有何关系?
4-9固结系数的大小反映了土体的压缩性有何不同?
4-10超固结土与正常固结土的压缩性有何不同?
习题4
4-1某涵闸基础宽6m,长(沿水流方向)18m,受中心竖直荷载P=10800kN的作用,地基为均质无粘性土,地下水位在地面以下3m处,地下水位以上的湿重度=19.1,地下水位以下土的饱和重度,基础的埋置深度为1.5m,图的压缩曲线如图所示,试求基础中心点的沉降量。
4-2某条形基础宽15m,受2250的竖直偏心线荷载的作用,偏心距为1m,地下水位距地面6m,地基由两层粘性土组成,上层厚9m,湿重度=19,饱和重度。
下层厚度很大,饱和重度.基础的埋置深度为3m,上层和下层土的压缩曲线如图A,B线所示,试求基础两侧的沉降量和沉降差。
4-3某建筑物下有6m厚的粘土层,其上下均为不可压缩的排水层。
粘土的压缩试验结果表明,压缩系数,初始孔隙比为=0.8。
试求在平均附加应力=150作用下,该土的压缩模量,又设该土的伯松比=0.4,则其变形模量E为多少?
4-4某均质土坝及地基的剖面图如图所示,其中粘土层的平均压缩系数,初始孔隙比=0.97,渗透系数k=2.0cm/a,坝轴线处粘土层内的附加应力分布如图中阴影部分所示,设坝体是不远水的。
试求:
⑴粘土层的最终沉降量;
⑵当粘土层的沉降虽达到12cm时所需的时间;
4-5有一粘土层位于两沙层之间,厚度为5m,现从粘土层中心取出一试样做固结试验(试样厚度为2cm,上下均放置了透水石),测得当固结度达到60%时需要8min,试问当天然粘土层的固结度达到80%时需要多少时间(假定粘土层内附加应力为直线分布)?
4-6某一粘土试样取自地表以下8m处,该处受到的有效应力为100,试样的初始孔隙比为1.05,经压缩试验得出的压力与稳定孔隙比关系如下:
加荷
P()
e
50
0.95
100
0.922
200
0.888
400
0.835
退荷
p()
0.840
0.856
再加荷
0.845
0.830